Ann. For. Sci. 61 (2004) 597-602
DOI: 10.1051/forest:2004055

Note

A collection of functions to determine annual tree carbon increment via stem-analysis

Marco Bascietto and Giuseppe Scarascia-Mugnozza

Department of Forest Environment and Resources (DISAFRI), University of Viterbo, Via S. Camillo de Lellis, snc, 01100 Viterbo, Italy

(Received 19 June 2003; accepted 6 November 2003)

Abstract - Stem analysis process is commonly employed in a wide range of applications of forest importance. We developed a program to compute stem increments in terms of volume, biomass and carbon storage. The stem-analysis process involves the felling of the tree, the extraction of a number of cross-sections from the stem and the measuring of ring-width series on each section. The synchronization of ring-width series provides a number of tree- and stand-related measures including stem growth pattern, diameter at breast height and tree height growth trend, site-index assessment, timber-quality assessment. Relevant features of the program include: (i) tables and charts can be handled in the "R" environment or exported to any spreadsheet program; (ii) algorithms are independent from the ring width measuring device; (iii) the computation of stem volume, yearly- and mean volume increment is provided as well as the lateral surface area, stem carbon pool, its yearly- and mean increment and associated measurement errors. Forest biomass destructive surveys can usefully apply stem-analysis techniques in order to assess forest past carbon increment trend and set up the basis for non-destructive future carbon surveys.

Résumé - Une compilation de fonctions pour la détermination de l'incrément annuel de carbone à partir de la technique d'analyse de tige. La technique d'analyse de tige est employée communément pour de larges gammes d'applications d'intérêt forestier. Nous avons développé un programme pour calculer l'accroissement de la tige en terme de volume, biomasse et stockage du carbone. La technique d'analyse de tige implique l'abattage de l'arbre, la préparation de nombreuses coupes transversales et la mesure d'une série de largeur de cernes sur chaque section de tige. La synchronisation d'une série de largeur de cernes donne un nombre de mesures corrélées de l'arbre et de la plantation incluant le patron de croissance de la tige, le diamètre à 1,30 m de hauteur et la tendance de la croissance de l'arbre en hauteur, l'estimation de l'indice de productivité, l'estimation de la qualité du bois. Les caractéristiques importantes du programme incluent : (i) des tables de sortie et des graphiques qui peuvent être gérés dans l'environnement « R » ou exportés dans une feuille de calcul ; (ii) les algorithmes sont indépendant de l'appareil mesurant la largeur des cernes ; (iii) il fournit le calcul annuel du volume de la tige, du volume moyen produit, et de l'aire de la surface latérale, aussi bien que la biomasse du tige, les stocks de carbone, les incrément annuels, et leurs erreurs associés. Les études de biomasse forestière destructives peuvent appliquer utilement les techniques d'analyse de tige pour estimer rétrospectivement la tendance des incréments de carbone des forêts et la mise au point des bases de futures études non destructives du carbone.

Key words: stem analysis / carbon pool / annual carbon increment / error budget / R

Mots clés : analyse de tige / stock de carbone / incrément annuel de carbone / gestion de l'erreur / R

Corresponding author: Giuseppe Scarascia-Mugnozza gscaras@unitus.it

© INRA, EDP Sciences 2004